北京市中心城区外地铁线路开行快慢车对策研究

随着城市化进程的进一步加快,城市居民对通勤出行的时效性要求越来越高,连接中心城与外围新城之间的地铁是主要的通勤交通线路,如何提高其旅行速度、缩短乘客旅行时间,成为急需研究的一个重要问题。为满足不同乘客对出行条件和服务效率的需求,提出通过开行快慢车实现旅速时间的节省。从既有客流特征入手,分析客流来源及目的地,指出既有线开行快慢车的必要性;在借鉴日本相关案例经验的基础上,对开行快慢车需要考虑的问题进行分析;以北京燕房线、房山线、15号线为例,分析不同线路的客流特征及线路条件,分别提出利用大行车间隔及设置越行线开行快慢车的方案;并提出两种方案的特点及实施要点。利用大行车间隔开行快慢车,即在客流较小的线路上利用富裕的能力开行快慢车,仅需对运营图进行优化设计,投资小;设置越行线开行快慢车,需根据工程实施条件、客流特征,选择合理的越行站点。经分析研究,采用两种方式均可实现节省旅行时间的目的,对提升中心城区外客流快速进城需求有积极的意义。

城市轨道交通网络跨线列车开行方案优化模型研究

通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型。首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的跨线次数,获得备选跨线长交路集;其次,以乘客换乘次数最小化为目标构建满足运营基本条件和跨线能力约束的跨线列车开行方案模型,并嵌套基于发车频率客流分配的改进遗传算法求解,获得本线交路和跨线交路的开行频率;最后,以某城市轨道交通线网为例,研究跨线列车开行方案的优化效果。结果表明:在换乘站开行跨线长交路,全网换乘乘客总换乘次数减少了2.02%~5.97%,降低乘客换乘时间和线网换乘系数,同时直达客流增加了1.58%~4.58%;跨线长交路在衔接线路上承担小交路以补充断面运力,减少本线交路列车的开行频率,可减少线网的上线列车总数和列车正线走行公里数;此外,当换乘站的换乘客流量较高时,跨线长交路因衔接线路上本线交路列车开行频率较高而无法实施,且随着跨线交路开行频率接近跨线能力上限,运营服务水平的提升效果呈逐渐降低趋势。

线间距对600 km/h高速磁浮列车明线交会气动性能的影响

为探明不同线间距下600 km/h高速磁浮列车明线交会时的气动特性,基于三维、非定常、可压缩的N-S方程和SST k-ω湍流模型,采用重叠网格技术,分析列车明线交会时的车身周围流场结构、列车交会压力波和列车侧向力,通过动模型试验来验证数值模拟方法的准确性。研究结果表明:在不同线间距下,列车交会时的车身周围流场分布特征相似,随线间距增大,列车尾涡展向角逐渐增大,两交会侧车身之间流场的速度和压力不断减小;不同线间距下的列车压力波变化规律一致,压力波幅值与列车运行速度的二次方近似呈正比,当线间距由5.1 m分别增大至5.6 m和6.1 m时,压力波幅值分别减小28.2%和42.4%,且增大线间距对列车压力波正波缓解作用比负波的大,头波的缓解作用比尾波的大;列车交会过程中头车侧向力幅值比尾车和中间车的幅值大,增大线间距对尾车侧向力的缓解作用比头车和中间车的大,当线间距由5.1 m增大至6.1 m时,头车、中间车和尾车的侧向力幅值分别减小33.8%、34.1%和35.7%。

高速铁路隧道衬砌掉块气动力学行为及演化机制

随着我国高速铁路建造技术高质量发展,高速列车运行速度不断提升。受列车运行速度、隧道服役时间等众多因素的影响,高速铁路隧道在服役期间,衬砌裂损掉块病害现象日益凸显,严重危害行车安全。为探究行车环境下,列车风及其流场结构对隧道衬砌掉块下落过程的影响规律,建立列车-隧道-衬砌掉块-空气三维气固耦合计算模型,模拟行车环境下衬砌掉块自隧道拱顶脱落到下降落地的全过程。研究结果表明:1)衬砌掉块的下落过程包括3个方向的平动与转动,平动以沿列车纵向运动为主,纵向运动位移约为横向运动位移的4倍,转动以横轴为主;2)列车风与衬砌掉块相互作用相互影响,列车风作用在掉块时,掉块周围的流场出现漩涡、绕流等现象继而改变掉块的运动姿态和方向。与此同时,掉块的运动又进一步使其周围流场结构发生改变,以此不断反复直至落地;3)沿列车纵向上是流场结构的主要流动方向,列车风作用在掉块上,推动其运动,故沿列车纵向为衬砌掉块的主要运动方向。衬砌掉块随时间变化与流场结构产生不同的夹角与不同强度的绕流,故衬砌掉块的转动以横轴为主。研究结果对防治隧道掉块病害及提高行车安全性具有一定的参考价值。

城市轨道交通地下单存车线配线区间内排烟效果现场实测研究

目的:为了明确城市轨道交通工程地下单存车线配线区间不同排烟设计方案的烟气控制效果,确定影响隧道区间整体排烟能力和气流组织分配的因素,需要对单存车线配线区间的排烟效果进行现场实测。方法:选取某条已运营的城市轨道交通线路中的1个单存车线配线区间,针对影响隧道区间整体排烟能力和气流组织分配的关键因素,设置了6种不同的测试工况。在现场开展冷烟试验,对各工况的断面风速、烟气流动方向、实际排烟效果等进行现场实测,并对测试结果进行分析。结果及结论:隧道通风系统的排烟能力主要取决于TVF(隧道风机)的开启数量,射流风机主要起气流分配的作用。隧道风机和射流风机的合理组合,可形成有效的排烟气流组织方案。单存车线区域应设置射流风机,以对该区域的各线路进行气流分配,保证着火区间内风速满足规范要求。射流风机并非开启越多越好,仅开启起火位置所对应隧道内的射流风机时具有纵向风速大、控制简单的优点。单存车线区间内建议至少设置2组射流风机,且2组射流风机的间距不宜小于1列列车的长度。

呼和浩特—赤峰旅游铁路开行方案分析

为充分利用呼和浩特—赤峰既有铁路资源,融合沿线旅游产业,创新研究了旅游铁路开行方案。通过分析沿线社会经济特征和旅游客流需求,采用增长系数法预测研究年度分方式到达景区游客流量和旅游列车游客分担量;同时,对应中高消费层和大众消费层人群设置豪华和品质两类旅游列车;根据沿线地区旅游季节性差异明显的特征,分淡、旺季预测不同列车类型的旅游铁路客流及开行方案。为实现游客的多样化体验,旅游列车采取双向差异化对开,利用既有唐包、集二、集通、锡多和赤大白等铁路,主要停靠呼和浩特东站、集宁南站、多伦站、桑根达来站、经棚站、乌丹站和赤峰南站等。本线是内蒙古自治区全域四季旅游铁路规划“五线一环”的示范线,其建设对于提高既有铁路利用率,整合内蒙古自治区独特旅游资源具有重要意义和作用。

列流线偏移描绘自动化

基于图论理论分析了列流图的组成特性,以解决列流线折点自动搜索问题.提出列流线折点搜索算法和列流线偏移描绘算法.采用基于节点信息表绘制列流图.开发了列流图自动生成数据库系统.用实例表明了算法及软件有效性和可行性.

拉练式高原竞走训练研究

通过调查分析国家高原竞走组运动员备战2011年全国竞走锦标赛的训练过程,揭示拉练式高原竞走训练及其设计程序。一个完整的拉练式高原竞走训练应该包括拉练准备期、高原拉练期、拉练效应强化期、竞技转化期及比赛期5个基本阶段;完整的训练路径主要有驻地-低海拔-高海拔-驻地-比赛地的闭合式路径和由驻地-低或高海拔-比赛地的开放式路径;高原拉练站点的设置方式主要有跳跃式和穿梭式;高原拉练的课周期遵循"一天一练"的组织方式,以有氧训练为中心,串联技术训练、速度感训练和恢复性训练内容构成"一三循环"式课周期结构;全程训练负荷遵循"练起来,调下去,提起来,调上去,养起来"的控制过程,训练量逐步向专项距离延伸,训练强度逐步向竞技目标转移。

客运专线列车开行方案的优化方法研究

通过分析客运专线列车开行方案的特性及其确定过程,提出了通过车流合并来确定和优化列车开行方案的方法.给出了车流合并的概念,研究了车流合并对运输组织的影响并提出了车流合并的原则;设计了合并车流的数据结构及相关计算机算法,并结合实例进行了验证.

成都轨道交通环线客流特征分析及运营模式研究

针对轨道交通环线大多采用的"鱼刺图"客流断面表达形式及内外环对称开行的运营模式存在的问题,通过运用国内首创的环形客流断面图对环线客流特征进行直观表达,在此基础上对其运营组织模式进行研究并提出不同的运营模式供灵活选择,以期对后续其他城市环线的设计提供参考。研究结论:(1)环线有别于放射性线路具有明显的客流特征差异,运用环形客流断面图方式,可读性和直观性更强。(2)根据环线的不同客流特征提出内外环对称、内外环不对称、大小交路、单向收发车4种运营模式。4种运营模式各有自身的适应性,在具体项目应用时应结合实际线路沿线站点情况及客流特征进行进一步研究比选。

旅游轨道交通运输组织模式研究

为了满足不断扩大的旅游出行需求,在阐述旅游轨道交通特征和修建条件的基础上,从客流构成、时间分布、空间分布、需求特征4个方面分析旅游轨道交通的客流特征,按照停站方案、运行速度、运行区段对旅游轨道列车的开行进行种类划分,从开行一种列车和混行多种列车2个方面分析旅游轨道交通列车开行方案,提出大站快车越行方案可以提高运输能力。通过分析跨线客流组织模式,提出跨线客流组织采取部分换乘模式较为适宜。

考虑客流量不确定性的客运专线开行方案鲁棒优化模型

客流量的不确定性常会导致现有的客运专线开行方案难以满足列车运能约束条件而发生"弃流",造成铁路部门运营效益流失。为了提高客运专线的整体运营效益和开行方案的鲁棒性,提出将可调节鲁棒优化理论引入到客运专线开行方案的优化制定中,考虑客流量的不确定性以及开行方案对客流的反馈影响,以区段客流运输量、区段与车站通过能力为约束,最大化铁路部门净收益为目标,构建了鲁棒性与经济性相协调的客运专线开行方案不确定区间可调节鲁棒优化模型。最后通过算例验证了模型的可行性与优越性,并对模型的鲁棒性和鲁棒代价等相关问题进行了深入分析。

提速干线上编组站列车到达规律

编组站的到达列流特征主要与衔接方向数、各衔接方向的技术特征、编组站与始发终到客运枢纽站的距离及编组站布置图的类型等因素相关。选择京广和京沪线上的多个编组站,通过对其技术作业图表的统计分析,将编组站列流到达特征归纳为叠加型、互补型和主方向型到达列流3种类型,根据列流到达强度将全天分为繁忙、空闲和普通3个阶段,在此基础上,采用CurveExpert曲线拟合软件按方向别对各阶段的列流到达时间间隔分布规律进行统计分析。结果表明:空闲期列流到达时间间隔的分布规律基本上符合Heat CapacityModel和Harris Model曲线拟合模型;普通期列流到达时间间隔分布规律基本符合Harris Model和Heat Capaci-ty Model曲线拟合模型;繁忙期列流到达时间间隔分布规律主要符合Harris Model曲线拟合模型。

客运专线旅客换乘问题研究

随着客运专线的修建,在铁路运输组织模式的选择研究中,旅客换乘是需要考虑的一个重要因素。从旅客和铁路部门的立场出发,用旅客在客运专线上付出的时间和费用构造一个效用函数,运用定性分析与定量分析相结合的方法,探讨换乘的临界距离与换乘时间,以及旅客单位时间价值的关系,从而确定旅客换乘方案的选择。

市域(郊)铁路运输组织模式研究

主要对市域(郊)铁路跨线运营模式、快慢车开行、交路设置等运输组织模式进行系统研究。首先总结我国市域(郊)铁路发展现状,系统分析其功能定位、客流特征,得出市域(郊)铁路运输组织需满足公交化、快速化、多样化、舒适化、便利化要求,在此基础上,研究市域铁路与相邻线间的运输组织模式以及单条市域(郊)铁路运输组织模式,得出市域(郊)铁路网内部可适当组织跨线运营;市域(郊)铁路原则上不宜与城市轨道交通及城际铁路跨线运营,确有需求时可适当组织跨线运营;市域(郊)铁路单条线路可采用站站停、快慢车以及多交路组织模式的结论。

高速铁路开行160 km/h普速客车对线路状况适应性分析

我国西部欠发达地区经济发展水平相对较低、城镇化发展不均衡、城镇化率偏低,随着高速铁路网的逐步形成,如何实现高速线路开行时速160km普速客车以满足西部欠发达地区实际运输需要成为当前形势下一个新的技术课题。文章以成贵铁路为依托,从轨道超高设置及超高顺坡率,大坡度对普速客车编组、追踪间隔的影响,车站分布、到发线数量及长度,大功率交流客运机车研制情况,列车制动限速,坡度代数差适应性等方面进行分析论证,在既有标准体系及现行标准规范条件下,提出了适应高速列车和普速列车混合运行的技术标准及解决方案,对实现运输安全与效率的双提高,充分发挥高速铁路的潜力具有重要的指导意义。

运用弯道流态理论设计整治工程位置线的方法

采用经验方法设计整治工程位置线准确性较差。为此，本文运用弯道流态理论提出了设计整治工程藏头段，迎、导、送流段的位置及长度的理论计算公式和方法，使整治工程位置线的理论设计从定性走向定量，从而达到准确地布设整治工程位置线的目的。

大型复杂枢纽列流图的列流线排列优化算法

根据铁路枢纽内车站、铁路线之间的拓扑关系,以及车站衔接方向节点间的横纵坐标关系,提出通道到发节点对集合概念和求解算法。针对车站衔接的铁路线多的新特点,根据列流线在车站对应的到达节点和出发节点之间的相互关系,提出列流线直行最内侧、始发最外侧、终到最外侧、到达节点“逆时针”和出发节点“顺时针”6条排列原则。基于列流线沿铁路线和通道内排列关系不变的2个假定条件,提出“通道法”排列优化思路,构建列流线排列优先权重求解算法和排列优化算法。以包含23座车站、衔接13个方向的上海铁路枢纽为例,对68条列流线进行排列优化,验证了算法的合理性和有效性。

高速列车头车主型线变化对列车周围流场影响研究

采用三维雷诺时均SST k-ω双方程湍流模型和有限体积法对一种已经运营的高速列车周围流场进行数值模拟,分析列车头部主型线的变化对列车周围流场的影响,将计算结果在风动试验中进行验证。研究结果表明:列车周围压力场的差异主要存在于主型线变化区域,车身受到的影响有限;列车尾部流场受到主型线的影响较大,造成了尾车气动载荷数据差异较大;该型号列车头部纵剖面和水平剖面型线造成的头部的局部变化并未能大幅提高列车的抗风性能。研究方法及结果可为高速列车外形设计提供有效参考。

列流图中列流线生成与排序优化算法

针对列流线铺画中枢纽车站数量多、车站衔接方向多以及列车种类多等现实难题,提出列流线生成与排序优化算法,实现列流图的快速铺画。根据列流图“横平竖直”的表现形式,按线路经纬向分割同一方向衔接多条线路的车站,作为后续算法的基础;基于双向扫描算法思想,构建列流线路径的优化生成算法,在任意车站对之间生成列流线备选集合,通过人机交互方式快速确定列流线径路;以列流线交叉点最少兼顾中心对称为优化目标,提出列流线排序优化算法,快速确定列流线在沿途各区间及车站内的空间相对位置。基于列流线生成与排序优化算法开发列流图优化编制辅助设计系统,并以金华铁路枢纽为例进行验证。结果表明:生成列流图无列流径路以及数据标识错误,且列流线备选集合生成以及列流线排序的时间消耗均小于1 s,列流线生成与排序优化算法具有合理性与有效性。